智能网联汽车测试检验评价及问题分析
2024-05-27何宁发
何宁发,胡 勇
(广东科学技术职业学院,广东 珠海 519000)
智能网联汽车作为汽车行业发展中的新兴领域,其在广大社会公众之间具有一定的知名度,并且各大汽车制造厂商也正积极主动地参与智能网联汽车领域的发展。这条新型产业不但能有效改善交通拥堵、安全事故频发的问题,还能在一定程度上减少燃油损耗。但在智能网联汽车的智能化、电动化发展过程中,同样需要重视驾驶安全、隐私保护、社会伦理的问题,重视智能网联汽车测试检验工作,推动智能网联汽车产业朝着现代化、智能化的方向转型。
1 智能网联汽车测试现状
1.1 智能网联汽车测试概述
智能网联汽车具有的自动化功能可以替代一部分的人为作用,在智能网联汽车测试环节可以人为输入汽车执行、驾驶相关命令,以便于发挥智能网联汽车具有的交互功能。在智能网联汽车测试过程中通常需要检验车载传感器、控制器、执行器等,利用现代通信网络技术提供相应的功能和服务。在当前发展阶段部分新车还配备了L2级自动驾驶系统,另一部分新车则针对L3级自动驾驶系统进行检验测试。在未来发展的新形势背景下必须保证智能网联汽车测试评价的规范化,才能全面提高智能网联汽车运行的安全性与可靠性。
1.2 国内外智能网联汽车测试现状
智能驾驶汽车在国外发达领域早已实现了大面积的推广与普及,美国、欧盟等国家还针对智能网联汽车开发测试研究制定了一系列的政策法规,极大地推动了智能网联汽车的产业化发展。例如,美国早在2016年就对智能网联汽车的设计、开发、测试、应用等制定了相应的规范内容,对智能网联汽车的行业领域发展起到了积极的促进作用。在2016年我国正式将测试评价环节纳入智能网联汽车发展体系,还在智能网联汽车的道路测试管理规范中明确提出了具体的测试评价政策。例如,我国经济发达的地区已成立了专门的智能网联汽车测试示范基地,利用已有条件提供了良好的智能网联汽车测试评价场地设施。另外,我国汽车相关企业也对智能网联前瞻领域给予了一定的重视度,在产品研发验证方面作出了积极的改变,有助于充分满足智能网联汽车的测试评价需求。
2 智能网联汽车测试检验评价
2.1 智能网联汽车测试检验评价技术路径
智能网联汽车的等级越高,测试评价工作的难度越大。在智能网联测试评价中主要采用道路测试和仿真测试两种技术路径,其中道路测试需要建立专门的智能网联测试试验区和示范区,同时不断完善测试场景和测试工况,仿真测试则需要搭建模拟测试场景和测试系统。道路测试具有真实可信度高的优点,仿真测试可以有效节约时间和精力,在技术更新迭代方式也具有明显优势。这两种技术路径相辅相成,将仿真测试与道路试验相结合,才能形成完整的智能网联测试评价行为,并保证智能网联汽车测试评价的精准性。
2.2 智能网联汽车测试评价规范标准及问题分析
2.2.1 智能网联汽车测试评价规范标准
目前我国已制定了完善的智能网联汽车测试评价规范,在推动汽车智能化发展、深化网联化技术应用的同时,还能为智能网联汽车测试评价提供强有力的政策支持。我国现推行的智能网联汽车道路测试评价管理规范愈发趋于完善和成熟,其中综合涵盖了交通标志和标线、前方车辆行驶状态等检测项目。在此基础上我国还针对智能网联汽车自动驾驶功能的测试流程进行了优化与改进,旨在不断完善各检测项目的测试场景、测试规程等,并将其作为可供第三方检测机构参考的测试验证结果。目前我国智能网联汽车汽车道路测试的管理规范又额外增加了一系列的内容,如车辆测试范围、通用检测项目、示范应用等。此外,我国还针对智能网联汽车生产企业和产品准入标准作出了明确规定,综合涵盖了数据安全、网络安全、软件升级、预期功能安全等内容,进一步确定了智能网联汽车的准入规范。此外,国内外还针对智能网联汽车的测试评价相关标准作出了具体的表述,有助于确定智能网联汽车测试评价的方法和指标。
2.2.2 问题分析
尽管国内外已制定了完善的智能网联汽车测试规范和测试标准,但这些标准在实施过程中仍存在以下几方面的问题:第一,国际针对智能网联汽车建立了专门的工作组,而中国工作人员只能以参与者的身份协同相关工作,很少作为项目起草牵头人完成相关工作。与此同时,国内现行的智能网联测试规范标准大多借鉴国外标准,从而导致国内智能网联汽车测试标准缺少创造性与协调性。因此,相关工作人员既需要参考国外智能网联汽车测试标准,研发符合我国国情的本土化产品,重点强调智能网联汽车测试标准的通用性。第二,我国智能网联汽车测试标准不适用于更高级别的汽车测试系统,当前现有的智能网联汽车测试标准仅适用于L3级以下,而适用于L3级以上的自动驾驶场景、安全场景只形成了初步的技术起草方案,这些标准的执行仍处于探索和起步阶段。第三,当前现有的仿真测试标准可以验证系统行为,并对各个层级的系统进行仿真测试,但这些标准仍缺少精细化分类,且各级系统的测试方案和验收标准也有待完善。最重要的是,各大厂家实行的产品技术路线不统一,在产品研发过程中主要强调保密性原则,无法针对各大厂家的产品研发制定统一的规范标准。一旦系统和产品研发缺少完善的仿真测试标准,将无法推动智能网联汽车仿真测试工作的顺利开展。第四,难以界定伦理安全方面的规范标准。在智能网联汽车发展过程中必须考虑伦理安全问题,围绕着人身安全制定相应的规范标准,并在智能网联汽车测试工作中关注各类社会伦理问题。尽管我国已针对智能网联汽车伦理问题作出了相应的讨论,但相关研究人员不应仅局限于讨论阶段,而是不断完善智能网联汽车伦理安全相关的法律规范。
3 智能网联汽车测试检验评价及问题分析
3.1 道路测试评价及问题分析
3.1.1 道路测试评价
在传统汽车测试场景下已形成多种典型测试方法,在道路测试评价环节主要考察单车性能。在智能网联汽车道路测试评价过程中必须以核心组件、功能、信息安全边界为出发点,对传统单车测试方法进行创新与优化,逐步拓展多元化的智能网联汽车道路测试场景。在实践过程中还可以成立专门的道路测试场地及示范区,结合现场测试工况制定相应的测试评价方法。目前我国现有的智能网联测试场地只能满足一部分的场景测试需求,且只适用于国家智能网联汽车示范基地公路、交通综合试验场等。在特定的智能网联汽车测试评价场景下,必须重视道路测试工作,第一时间发现车辆运行中存在的问题,同时全面落实智能网联汽车测试工作。开展这项工作的根本目的在于保证车辆行驶的安全性与稳定性,高度重视其中可能存在的问题。
3.1.2 问题分析
尽管我国部分地区已成立了专门的试验场地或示范区,但这些场地仍缺少多元化的测试场景,无法满足车与人-车-路-云端之间的智能交互需求。现阶段我国智能网联试验场或示范区可以集中开展相应的道路测试评价工作,在保留原有试验场及相关基础设施的同时,还可以建立全新的智能网联测试试验场。但在实践过程中仍需要兼顾智能网联汽车运行的实际情况,并满足多元化的智能网联汽车测试需求,因此在未来发展阶段相关工作人员应积极开发全新的试验场地或测试路段,以便于开展多元化的智能网联汽车测试场景,并提供精准的智能网联汽车测试数据。由于智能网联道路测试具有试验周期长、成本高的特点,相关汽车制造厂商只有开展长期的测试工作,才能保证智能网联系统的稳定性。与此同时,智能网联汽车包含的功能也极为复杂,面对庞大的道路测试项目,很难一次性完成各项测试试验项目的检测工作,在整个验证测试环节将产生高额的测试成本,而传统道路测试方法又无法保证智能网联汽车测试评价的标准性与规范性。最后,道路测试场景下的安全性无法保证,特别是多元化的智能网联汽车功能极容易引发各种安全问题,尤其在极限条件下很难精准判定汽车行驶状况,因此需要针对系统部分失效、自动紧急制动等多种场景设置各种危险状况,通过各种方式测试智能网联汽车在模拟事故中的状态。但这同样会加大测试安全风险发生的几率,使得智能网联汽车在行驶过程中伴随着各种安全方面的问题,甚至威胁现场测试人员的生命安全。针对于此,在汽车道路测试过程中必须考虑各种危险工况,针对现有试验场地制定相应的道路测试应急预案,并借助监控平台实时监测现场车辆的实际运行情况。
3.2 仿真测试评价及问题分析
3.2.1 仿真测试评价
仿真测试评价作为道路测试评价的重要补充,其对智能网联汽车测试评价同样起到至关重要的作用。在仿真测试评价过程中可以建立动静态的模拟交通场景,利用计算机仿真技术构建一个虚拟环境,并将仿真测试的层级分为软件测试、硬件测试、车辆测试。这三个层级可以保证智能网联汽车测试的精准性,在现场测试评价过程中也无需用到高精度的硬件设施,在实践过程中还能全面优化智能网联汽车软件及算法,并将其贯穿于产品研发和使用的全过程,同时大幅度减少智能网联汽车测试评价的成本。
3.2.2 问题分析
构建仿真测试的根本目的在于模拟测试场景及测试系统,尽管仿真测试与道路测试相比具有明显优势,但在仿真测试实施过程中仍然存在多个方面的问题。首先,仿真测试很难获取高清地图。在仿真测试过程中应构建高精度的测试场景,利用高清地图还原相应的现场测试场景。高清地图绘制的细节具有较高的精准度,其中还涉及自行车、道线、信号灯、障碍物等多个组成部分,这也使得高清地图绘制的成本相对较多。但需要注意的是,有关部门必须征求政府监管部门同意后,才能在智能网联汽车网站测试过程中绘制高清地图,以免因信息安全隐私而引起不必要的纠纷。其次,在仿真测试系统运行中还需要考虑精度、兼容性等方面存在的弊端,尤其在测试系统或仿真平台运行过程中,必须兼顾仿真软件本身、软件与软件、软件与硬件之间的系统。我国当前现有的仿真测试软件仍与国外仿真软件存在一定的差距,目前市面上成熟的仿真软件已被国外所垄断,而国内仿真软件仍需要朝着商业化的方向转型。智能网联仿真系统包含多样化的功能,只有保证仿真系统使用的精确度,才能获取高效、精准的仿真系统数据。最后,在软件和硬件之间还伴随着不兼容的问题,需要综合考虑仿真测试环境及相关硬件系统的计算结果,在保证智能网联汽车测试精度的基础上完善相关协同机制和规范制度。
在仿真测试工作中必须灵活运用相关数据信息及各种计算资源,针对庞大的智能网联汽车传感器数量和种类进行科学区分,但这同样加大了相关工作人员分类、汇总相关数据信息的难度,在实际操作过程中也无法保证不同数量级数据处理的精度。在仿真测试场景下通常需要处理复杂的数据信息,而相关工作人员也需要完成庞大的计算量,只有提高仿真测试场景的精度,才能保证数据信息计算的准确性。但在实践过程中很可能产生计算资源被大量浪费的情况,因此需要相关工作人员维持计算资源与仿真精度之间的平衡。必要时可以利用高效算法提高仿真测试数据处理的精确度,同时革新优化所有算法数据信息。在智能网联算法实施过程中,必须重点关注环境感知、决策控制等问题,并保证智能网联汽车仿真测试的效率。
4 结语
近年来越来越多发达国家对智能网联汽车的发展给予了高度重视,还针对企业开发和测试研究制定了一系列的政策法规,而我国也结合国情建立了专门的智能网联汽车场地,还明确提出了智能网联汽车测试评价的规范标准。目前大部分汽车企业正尝试推动智能网联汽车朝着前瞻化的方向发展,同时不断提高相关产品研发的精度。目前我国智能网联汽车测试评价主要包括道路测试和仿真测试这两条技术路径,结合当前现行的智能网联测试评价规范和检测标准,针对这两条技术路径存在的问题进行了具体分析,旨在为智能网联汽车测试评价工作的落实提供理论方面的指导。